(57)【要約】【課題】光学系全体が小型化でかつ振動補償時に良好な画像を維持することができる防振機能を有したズームレンズを得ること。【解決手段】ズーミングに際して変化するレンズ面間隔によって分割されるレンズ群Ｌ１〜Ｌ４を有するズームレンズであって、複数のレンズ群Ｌ１〜Ｌ４には、ズームレンズが結像する像を光軸と垂直面内で変位させる補正レンズ群Ｌ３を含んでおり、補正レンズ群Ｌ３は、開口絞りＳＰに隣接して、物体側にレンズ成分Ｌ３ａと像側にレンズ成分Ｌ３ｂとを有し、像の変位の際、開口絞りＳＰは固定であり、レンズ成分Ｌ３ａとレンズ成分Ｌ３ｂとが光軸と直交方向の成分を持つように移動すること。【選択図】図１
2006189627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズーミングもしくはフォーカシングに際して変化するレンズ面間隔によって分割される複数のレンズ群を有するズームレンズであって、該複数のレンズ群は、該ズームレンズが結像する像を光軸と垂直面内で変位させる補正レンズ群を含んでおり、該補正レンズ群は、開口絞りに隣接して、物体側にレンズ成分ａと像側にレンズ成分ｂとを有し、像の変位の際、該開口絞りは固定であり、該レンズ成分ａと該レンズ成分ｂが光軸と直交方向の成分を持つように移動することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記レンズ成分ａと前記レンズ成分ｂは、光軸と直交方向の成分を持つように一体的に移動することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
【請求項３】
前記レンズ成分ａと前記レンズ成分ｂの光軸と直交方向の移動量を各々Ｓａ，Ｓｂとするとき
【数１】
2006189627.tif 000006
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
【請求項４】
望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、
望遠端における前記補正レンズ群の横倍率をβｐｔ、
望遠端において前記レンズ成分ｂよりも像側に位置しているレンズ系全体の横倍率をβｑｔ（但し、該レンズ成分ｂよりも像側にレンズ系がないときはβｑｔ＝１とする）、
広角端と望遠端における前記開口絞りを通過するＦナンバー光束の光束径を各々φＷ,φＴとするとき、
０．０００３５＜（φＷ−φＴ）×｜（１−βｐｔ）×βｑｔ｜／ｆｔ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１,２又は３のズームレンズ。
【請求項５】
望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、
望遠端における前記補正レンズ群の横倍率をβｐｔ、
望遠端において前記レンズ成分ｂよりも像側に位置しているレンズ系全体の横倍率をβｑｔ（但し、該レンズ成分ｂよりも像側にレンズ系がないときはβｑｔ＝１とする）、
望遠端において、該補正レンズ群を光軸と直交方向の成分を持つように移動する前の該補正レンズ群の任意のレンズ面における軸上Ｆナンバー光束の光束径をＡ０ｔ、該レンズ面の有効径をＥＡとするとき、
０．０００３５＜（ＥＡ−Ａ０ｔ）×｜（１−βｐｔ）×βｑｔ｜／ｆｔ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１，２，３又は４のズームレンズ。
【請求項６】
前記レンズ成分ｂの像側にフォーカス用のレンズ群Ｃを有しており、
望遠端で無限遠物体にフォーカスしているときの該レンズ成分ｂと該レンズ群Ｃとの間隔をＤｍｉｎ、前記レンズ成分ａと該レンズ成分ｂとの間隔をＤａｂとするとき
０．０１＜Ｄｍｉｎ／Ｄａｂ＜１．９９
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項７】
前記補正レンズ群の焦点距離をｆｐ、該レンズ成分ａと該レンズ成分ｂとの間隔をＤａｂとするとき、
０．０３＜Ｄａｂ／ｆｐ＜０．７７
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項８】
前記レンズ成分ｂよりも像側にレンズ系が配置されており、望遠端における該レンズ系の屈折力をφＲｔ、前記補正レンズ群の屈折力をφＰとするとき
−０．３１＜φＲｔ／φＰ＜３．１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項９】
固体撮像素子上に像を形成することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子とを有していることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えば、写真用カメラや、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、デジタルカメラそして３-ＣＣＤ対応の電子カメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影系に偶発的に振動が伝わると撮影画像に画像のブレが生じる。従来、この偶発的な振動による画像のブレを補償する機構（防振機構）を具備したズームレンズが種々と提案されている。例えば光学系（ズームレンズ）を構成するレンズ群の一部を光軸と略垂直な方向に移動させて振動による画像ブレを補償する光学系が知られている（特許文献１〜５）。
【０００３】
特許文献１では、物体側から像側へ順に正、負、正、正の屈折力の第１、第２、第３、第４レンズ群より成る４群構成のズームレンズにおいて、第３レンズ群を正、負の屈折力の二つのレンズ群で構成し、このうち正の屈折力のレンズ群を光軸と垂直方向に変位することにより静止画像を得る構成を開示している。
【０００４】
特許文献２，３では、物体側から像側へ順に正、負、正、正の屈折力の第１、第２、第３、第４レンズ群より成る４群構成のズームレンズにおいて、第３レンズ群全体を光軸と垂直方向に変位することにより、静止画像を得る構成を開示している。
【０００５】
特許文献４では物体側から像側へ順に負の屈折力の第１レンズ群、開口絞りを内部に含む正の屈折力の第２レンズ群の２群構成のズームレンズにおいて、開口絞りを含む第２レンズ群を光軸と略垂直な方向に変位させることによって静止画像を得る構成を開示している。
【０００６】
特許文献５では、物体側から像側へ順に正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群の２群構成のズームレンズにおいて、該第１レンズ群を負の屈折力の第１１レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第１２レンズ群より構成し、このうち第１１レンズ群又は第１２レンズ群を光軸と略垂直な方向に変位させることによって静止画像を得る構成を開示している。
【特許文献１】特開平７−１２８６１９号公報
【特許文献２】特開平７−１９９１２４号公報
【特許文献３】特開２００１−０６６５００号公報
【特許文献４】特開平６−３３７３７４号公報
【特許文献５】特開平２−０９３６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、撮影系の一部のレンズ群を補正レンズ群とし、光軸に対して垂直方向に平行偏心させて画像ぶれを補正し、静止画像を得る光学系においては、比較的容易に画像ぶれを補正することができる利点がある。
【０００８】
しかしながら、補正レンズ群を変位させる為の駆動手段を必要とし、又防振時においては偏心収差の発生量が多くなってくるという問題点がある。
【０００９】
例えば、補正レンズ群を構成するレンズ枚数が多く、高重量であると、電気的駆動を行う際に大きなトルクを必要とする。
【００１０】
又、補正レンズ群の結像倍率や屈折力等を適切に設定しないと、一定量の画像ぶれの補正効果を得るための補正レンズ群の移動量が多くなり、光学系全体が大型化してくるという問題がある。
【００１１】
この為、防振機構を有する光学系には、画像ぶれの補正時に光学的な性能劣化が少なく、同時に良好な補正特性を得るため補正レンズ群の光学的配置を適切に設定することが必要となってくる。
【００１２】
本発明は、光学系全体が小型化でかつ振動補償時に良好な画像を維持することができるズームレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のズームレンズは、ズーミングもしくはフォーカシングに際して変化するレンズ面間隔によって分割される複数のレンズ群を有するズームレンズであって、該複数のレンズ群は、該ズームレンズが結像する像を光軸と垂直面内で変位させる補正レンズ群を含んでおり、該補正レンズ群は、開口絞りに隣接して、物体側にレンズ成分ａと像側にレンズ成分ｂとを有し、像の変位の際、該開口絞りは固定であり、該レンズ成分ａと該レンズ成分ｂが光軸と直交方向の成分を持つように移動することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、振動補償（防振）に好適な所定の偏心敏感度を具備し、装置全体の小型化を可能とし、かつ良好な画像を維持することができるズームレンズを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。
【００１７】
図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）におけるレンズ断面図、図２，図３，図４は実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１８】
図５は実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図、図６，図７，図８は実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１９】
図９は実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図、図１０，図１１，図１２は実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２０】
図１３は本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
【００２１】
図１，図５，図９の実施例１，２，３のレンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。
【００２２】
ｉは物体側からの順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
【００２３】
図１，図５の実施例１，２において、Ｌ３ａは第３ａレンズ成分、Ｌ３ｂは第３ｂレンズ成分、図９の実施例３においてＬ２ａは第２ａレンズ成分、Ｌ２ｂは第２ｂレンズ成分である。
【００２４】
ＳＰは開口絞りであり、図１，図５の実施例１，２では第３ａレンズ成分Ｌ３ａと第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂとの間に配置されており、図９の実施例３では第２ａレンズ成分Ｌ２ａと第２ｂレンズ成分Ｌ２ｂとの間に配置されている。
【００２５】
Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。
【００２６】
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサー等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用のカメラのときはフィルム面等の感光面に相当する。
【００２７】
実線の矢印は広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。
【００２８】
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群（各実施例では第２レンズ群Ｌ２）が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【００２９】
収差図において、ｄ，ｇは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ,ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表わしている。
ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。
【００３０】
いずれの実施例においても、固体撮像素子としては、例えばセルピッチ２〜３ミクロン程度のＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の固体撮像素子に対応した光学性能を有している。
【００３１】
各実施例では、ズーミングもしくはフォーカシングに際してに際して変化するレンズ面間隔によって分割される複数のレンズ群を有している。
【００３２】
実施例１,２では４つのレンズ群Ｌ１〜Ｌ４、実施例３では３つのレンズ群Ｌ１〜Ｌ３を有している。
【００３３】
複数のレンズ群は、ズームレンズが結像する像を光軸と垂直面内で変位させて、画像ブレを補正する補正レンズ群（実施例１,２では第３レンズ群Ｌ３、実施例３では第２レンズ群Ｌ２）を含んでいる。
【００３４】
そして補正レンズ群は、開口絞りＳＰに隣接して、物体側にレンズ成分ａ（図１,図５の実施例１，２では第３ａレンズ成分Ｌ３ａ、図９の実施例３では第２ａレンズ成分Ｌ２ａが相当する。）と、像側にレンズ成分ｂ（図１，図５の実施例１，２では第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂ、図９の実施例３では第２ｂレンズ成分Ｌ２ｂが相当する。）とを有し、像の変位の際、開口絞りＳＰは固定であり、レンズ成分ａとレンズ成分ｂが光軸と直交方向の成分を持つように（一体的に、又は互いに独立に異なった量で）移動（変位）している。
【００３５】
このとき、レンズ成分ａとレンズ成分ｂの光軸と直交方向の移動量を各々Ｓａ，Ｓｂとするとき
【００３６】
【数１】
2006189627.tif 000003
【００３７】
なる条件を満足している。なお、
移動量Ｓａ，Ｓｂの符号は、レンズ成分の移動方向が同じときは同符号、互いに逆方向のときは異符号となる。
【００３８】
条件式（１）は開口絞りＳＰよりも物体側のレンズ成分ａと像側のレンズ成分ｂの画像ブレ補正のための移動量に関するものである。レンズ成分ａとレンズ成分ｂはズーミング及びフォーカスの際に光軸方向の間隔を変えない一つのレンズ群を構成しており、双方のレンズ成分の相対軸ずれが大きくなると偏心収差の発生が大きくなってくる。条件式（１）の下限を越えても又は上限を越えても相対軸ずれが大きくなり偏心収差の発生が大きくなるので好ましくない。
【００３９】
更に好ましくはＳａ／Ｓｂ＝１としてレンズ成分ａとレンズ成分ｂは構造的に一体構造としブレ補正時の相対軸ずれが変化しないようにするのが望ましい。
【００４０】
また、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、
望遠端における補正レンズ群の横倍率をβｐｔ、
望遠端においてレンズ成分ｂよりも像側に位置しているレンズ系全体の横倍率をβｑｔ（但しレンズ成分ｂよりも像側にレンズ系がないときはβｑｔ＝１とする）、
広角端と望遠端における開口絞りＳＰを通過するＦナンバー光束の光束径を各々φＷ,φＴとするとき、
０．０００３５＜（φＷ−φＴ）×｜（１−βｐｔ）×βｑｔ｜／ｆｔ  ・・・・（２）
なる条件を満足している。
【００４１】
一般に広角端より望遠端の方が画像ブレが多く発生しやすいので、画像ブレ補正のための補正レンズ群の光軸と垂直方向の移動量は望遠端で大きくなる。開口絞りＳＰ付近のレンズの有効径を軸上Ｆナンバー光束（Ｆナンバーを決定する軸上光束）径とほとんど同じ寸法にしてしまうと開口絞りＳＰを固定して補正レンズ群を光軸と垂直方向に移動させたときに望遠端で大きくＦナンバー光束がケラレてしまう。それを避けるために、まず０＜（φＷ−φＴ）のように望遠端でのＦナンバー光束径を広角端に比べて小さくする。
【００４２】
また、｜（１−βｐｔ）×βｑｔ｜／ｆｔが小さくなると画像ブレ補正のために必要な補正レンズ群の光軸と直交方向の移動が大きくなる。よって（φＷ−φＴ）×｜（１−βｐｔ）×βｑｔ｜／ｆｔの値を大きくすることは望遠端で軸上Ｆナンバー光束をケラないブレ補正範囲を増大させることになる。条件式（２）の下限をこえると補正レンズ群の光軸と直交方向の移動による軸上Ｆナンバー光束がケラレやすくなり良好な画像ブレ補正が困難になる。より好ましくは条件式（２）の下限値を０．００３５さらには０．００７１のようにするとよい。
【００４３】
望遠端において、補正レンズ群を光軸と直交方向の成分を持つように移動する前の補正レンズ群の任意のレンズ面における軸上Ｆナンバー光束の光束径をＡ０ｔ、そのレンズ面の有効径をＥＡとするとき、
０．０００３５＜（ＥＡ−Ａ０ｔ）×｜（１−βｐｔ）×βｑｔ｜／ｆｔ・・・（３）
なる条件を満足している。
【００４４】
条件式（３）は補正レンズ群の各レンズ面での有効径ＥＡと望遠端での軸上Ｆナンバー光束径Ａ０ｔと焦点距離ｆｔと補正レンズ群の近軸横倍率βｐｔと補正レンズ群より像側のレンズ系の近軸横倍率βｑｔに関するものである。仮にＥＡ＝Ａ０ｔにすると補正レンズ群を光軸に垂直方向に移動させると軸上Ｆナンバー光束がケラレてしまい画像ブレ補正によりＦナンバーが変化することになり適正な光量が得られなくなってしまう。
【００４５】
これを避けるために０＜（ＥＡ−Ａ０ｔ）としている。また、｜（１−βｐｔ）×βｑｔ｜／ｆｔが小さくなると画像ブレ補正のために必要な補正レンズ群の光軸と直交方向の移動が大きくなる。よって（ＥＡ−Ａ０ｔ）×｜（１−βｐｔ）×βｑｔ｜／ｆｔの値を大きくすることは軸上Ｆナンバー光束をケラないブレ補正範囲を増大させることになる。条件式（３）の下限をこえると補正レンズ群の光軸と直交方向の移動による軸上Ｆナンバー光束がケラレやすくなり良好な画像ブレ補正が困難になる。より好ましくは条件式（３）の下限値を０．００３５さらには０．００７１のようにするとよい。
【００４６】
レンズ成分ｂの像側にフォーカス用のレンズ群Ｃを有しており、
望遠端で無限遠物体にフォーカスしているときのレンズ成分ｂとレンズ群Ｃとの間隔をＤｍｉｎ、レンズ成分ａとレンズ成分ｂとの間隔をＤａｂとするとき
０．０１＜Ｄｍｉｎ／Ｄａｂ＜１．９９      ・・・・（４）
なる条件を満足している。
【００４７】
条件式（４）はレンズ成分ａとレンズ成分ｂとの間隔Ｄａｂに対するレンズ成分ｂに隣接したレンズ群Ｃとの最小間隔Ｄｍｉｎとの比に関するものである。下限をこえると間隔Ｄａｂが大きくなりすぎるとレンズ全長が大型化して良くない。更に望ましくは下限を０．０７さらには０．１１にすると良い。上限をこえることは間隔Ｄｍｉｎが大きくなるか間隔Ｄａｂが小さくなることであるが、間隔Ｄｍｉｎが大きくなると全系として十分なズーム作用が得られなくなり好ましくない。又間隔Ｄａｂが小さくなるとレンズ成分ａとレンズ成分ｂの相対軸ずれによる性能劣化が敏感となり製造誤差での相対軸ずれによる性能劣化が大きくなり好ましくない。更に望ましくは上限を０．９９さらには０．４９にすると良い。
【００４８】
補正レンズ群の焦点距離をｆｐ、レンズ成分ａとレンズ成分ｂとの間隔をＤａｂとするとき、
０．０３＜Ｄａｂ／ｆｐ＜０．７７    ・・・・（５）
なる条件を満足している。
【００４９】
条件式（５）はレンズ成分ａとレンズ成分ｂとの間隔Ｄａｂと、補正レンズ群の焦点距離ｆｐとの比に関するものである。上限を超えると補正レンズ群のレンズ全長が大きくなりすぎレンズ全系が大型化してよくない。さらに好ましくは上限を０．５１またさらに０．３４にするのが良い。下限を超えるとレンズ成分ａとレンズ成分ｂの相対軸ずれによる性能劣化が大きくなるのでよくない。さらに好ましくは下限を０．０５またさらには０．０９にするのが良い。
【００５０】
レンズ成分ｂよりも像側にレンズ系が配置されており、望遠端における該レンズ系の屈折力をφＲｔ、補正レンズ群の屈折力をφＰとするとき
−０．３１＜φＲｔ／φＰ＜３．１    ・・・・（６）
なる条件を満足している。
【００５１】
条件式（６）は補正レンズ群の屈折力φＰと望遠端でのレンズ成分ｂより像側に配置されるレンズ系の屈折力φＲｔの比に関する。下限をこえるとレンズ成分ｂより像側に配置されるレンズ系による屈折作用が正の屈折力方向から弱くなり相対的に補正レンズ群の正の屈折力がきつくなる。
【００５２】
この結果、補正レンズ群の構成レンズ枚数が増大し補正レンズ群が大型化し、補正レンズ群駆動用のアクチュエーターによる制御性が悪くなる、更に望ましくは下限を−０．２５さらには０．０５さらには０．２５とするのが良い。
【００５３】
上限をこえると補正レンズ群の正の屈折力が弱くなり画像ブレ補正のための補正レンズ群の移動量が大きくなり径方向に構造部材が大型化するのでよくない。さらに望ましくは、上限を２．１さらには１．４とするのが良い。
【００５４】
次に各実施例の構成の特徴について説明する。
【００５５】
図１，図５の実施例１，２のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。
【００５６】
第３レンズ群Ｌ３は正の屈折力の第３ａレンズ群Ｌ３ａと正の屈折力の第３ｂレンズ群Ｌ３ｂを有している。
【００５７】
開口絞りＳＰは第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂとの間に配置されている。
【００５８】
実施例１，２では広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように、第２レンズ群Ｌ２を像面側へ移動させて変倍を行うと共に、変倍に伴う像面変動を第４レンズ群Ｌ４を移動させて補正している。
【００５９】
また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアーフォーカス式を採用している。第４レンズ群Ｌ４に関する実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正する為の移動軌跡である。
【００６０】
このように第４レンズ群Ｌ４を物体側へ凸状の軌跡とすることで、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間の空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。
【００６１】
尚、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３はズーミング及びフォーカスの為には光軸方向に不動である。
【００６２】
実施例１，２において例えば、望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印４ｃに示すように第４レンズ群Ｌ４を前方に繰り出すことで行っている。
【００６３】
実施例１、２において第３レンズ群Ｌ３は開口絞りＳＰより物体側に物体側部分レンズ群としての第３ａレンズ成分Ｌ３ａと像側に像側部分レンズ群としての第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを有している。第３ａレンズ成分Ｌ３ａと第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂはズーミング及びフォーカス時に不動であり、光軸方向の間隔は変化しない。
【００６４】
ブレ補正時には、開口絞りＳＰを光軸に垂直方向へは移動させず、第３ａレンズ成分Ｌ３ａと第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを一体として光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させている。
【００６５】
具体的には実施例１ではレンズ全系の焦点距離ｆがｆ＝４６．５３ｍｍ（望遠端）のときにレンズ全系が０．１°傾くブレを補正するときは第３ａレンズ成分Ｌ３ａと第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを一体として０．０８８ｍｍ程度光軸と垂直方向の成分を持つように移動させてブレを補正している。
【００６６】
実施例２ではレンズ全系の焦点距離ｆがｆ＝６８．４８ｍｍ（望遠端）のときはレンズ全系が０．３°傾くブレを補正するときは第３ａレンズ成分Ｌ３ｂと第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを一体として０．３６ｍｍ程度光軸と垂直方向の成分を持つように移動させてブレを補正している。
【００６７】
このように、実施例１，２では補正レンズ群Ｌ３を開口絞りＳＰを挟んで第３ａレンズ成分Ｌ３ａと第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの構成にして、画像ブレ補正用の補正レンズ群Ｌ３を小型にしている。そしてブレ補正時は開口絞りＳＰを固定して小型のブレ補正用のレンズ成分Ｌ３ａ，Ｌ３ｂのみ光軸と直交方向の成分を持つように移動させて、移動アクチュエーターに対する負荷が少なくなるようにして、良好に制御できるようにしている。
【００６８】
また、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間には開口絞りＳＰが無いので第２レンズ群Ｌ３の最も像側の面と第３レンズ群Ｌ３の最も物体側の面を接近させることが出来るようにして、レンズ全長の小型化及び高ズーム比化を容易にしている。
【００６９】
また、実施例１ではズーミング時に開口絞りＳＰの最大開口径をφ７．８９で一定にしているので望遠端では第３レンズ群Ｌ３より前のレンズ部で軸上Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束が制限されており、望遠端では開口絞りの開口径より軸上Ｆナンバー光束の光束幅が小さくなっている。これによりブレ補正用のレンズ成分Ｌ３ａ，Ｌ３ｂを光軸に垂直方向の成分を持つように移動させてもＦナンバー光束をケラないようにしている。
【００７０】
実施例２では開口絞りＳＰの絞り径が広角端でφ８．５７、焦点距離ｆ＝５０．２３の中間のズーム位置でφ５．３５、望遠端でφ５．４１である。実施例２では中間のズーム位置で、軸上に結像するＦナンバー光束より外側の光束で球面収差がオーバーになる光束をカットし光学性能を向上させている。
【００７１】
また、開口絞りＳＰの絞り径を広角端より望遠端で小さくすることにより望遠端で軸上Ｆナンバーの光束の幅を小さくしブレ補正用のレンズ成分を光軸に垂直方向の成分を持つように移動させてもＦナンバー光束をケラないようにしている。
【００７２】
尚、実施例１，２において第３ａレンズ成分Ｌ３ａと第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの双方を条件式（１）を満足するように光軸と垂直方向の成分を持つように異なった量だけ移動させて光学系全体が振動したときの像変倍（防振）を行っても良い。
【００７３】
第３ａレンズ成分Ｌ３ａを１つの正の屈折力のレンズＧ３１より構成し、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂを負の屈折力のレンズＧ３２と正の屈折力のレンズＧ３３の２つのレンズより構成している。
【００７４】
ブレ補正時の色収差の変動を十分小さくするためには、第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂでの色収差の発生量を小さくすることが好ましい。
【００７５】
実施例１，２では第３ｂレンズ成分Ｌ３ｂの屈折力を最適に設定して防振のために必要な感度を確保しながら、防振時の色収差変動を問題のないレベルに抑えている。
【００７６】
第２レンズ群Ｌ２は少なくとも３枚の負レンズと１枚の正レンズを有するようにしてズーミングに伴う収差変動を少なくしている。
【００７７】
具体的には、物体側より像側へ順に、物体側の面が凸面でメニスカス形状の負の屈折力のレンズＧ２１と両レンズ面が凹形状の負の屈折力のレンズＧ２２と両面が凸形状の正の屈折力のレンズＧ２３と、負の屈折力のレンズＧ２４より構成している。
【００７８】
図９の実施例３のレンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群である。
【００７９】
第２レンズ群Ｌ２は、正の屈折力の第２ａレンズ成分Ｌ２ａと負の屈折力の第２ｂレンズ成分Ｌ２ｂとを有している。
【００８０】
ＳＰは開口絞りであり、第２ａレンズ成分Ｌ２ａと第２ｂレンズ成分Ｌ２ｂとの間に配置されている。
【００８１】
実施例３のズームレンズでは、広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１が像側に凸状の軌跡でほぼ往復移動、第２レンズ群Ｌ２が物体側に移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側に移動している。
開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２と一体に移動している。
【００８２】
実施例３のズームレンズは、第２レンズ群Ｌ２の移動により主な変倍を行い、第１レンズ群Ｌ１の往復移動及び第３レンズ群Ｌ３による像側方向への移動によって変倍に伴う像点の移動を補正している。
【００８３】
フォーカスは第３レンズ群Ｌ３を移動させて行っている。
【００８４】
第２レンズ群Ｌ２中の第２ａレンズ成分Ｌ２ａと第２ｂレンズ成分Ｌ２ｂの双方を、条件式（１）を満足するように、光軸に対し少なくとも垂直方向の成分を持つように同一又は異なった量だけ移動させることにより像変位（防振）を行っている。
【００８５】
第２ａレンズ成分Ｌ２ａと第２ｂレンズ成分はズーミング及びフォーカスの為には不動であり、光軸方向の間隔は変化しない。
【００８６】
具体的にはレンズ全系の焦点距離ｆがｆ＝１５．８６ｍｍのときはレンズ全系が０．３°傾くブレを補正するときは第２ａレンズ成分Ｌ２ａと第２ｂレンズ成分Ｌ２ｂを一体として０．０４ｍｍ程度光軸と垂直方向に移動させて画像ブレを補正している。
【００８７】
実施例３では物体側から像側へ順に第２ａレンズ成分Ｌ２ａを物体側の面が凸形状の正の屈折力のレンズＧ２１と像側に凹面を向けたメニスカス形状の負の屈折力のレンズＧ２２との単一又は接合レンズより構成している。
【００８８】
第２ｂレンズ成分Ｌ２ｂを像側に凹面を向けたメニスカス形状の負の屈折力のレンズＧ２１と両レンズ面が凸形状のレンズＧ２４より構成している。
【００８９】
以下に、実施例１〜３に各々対応する数値実施例１〜３を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示し、ｒｉは第ｉ番目の面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｉとνｉはそれぞれｄ線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。
【００９０】
また、数値実施例１〜３では最も像側の２つの面は光学ブロックＧに相当する平面である。非球面形状は光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてＸとするとき、
【００９１】
【数２】
2006189627.tif 000004
【００９２】
で表される。但し、Ｒは近軸曲率半径、ｋは円錐定数、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは非球面係数である。
【００９３】
又、［ｅ−Ｘ］は［×１０−Ｘ］を意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を表わす。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表−１に示す。
【００９４】
ＥＡｉは補正レンズ群を構成する第ｉ面の光束有効径である。
【００９５】
数値実施例1 
f=  4.84〜46.53    Fno=1: 1.85〜2.40    2ω=57.4°〜6.5° 
r 1=    44.210        d 1=   1.10    n 1=1.84666  ν 1=23.9
r 2=    21.670        d 2=   4.36    n 2=1.60311  ν 2=60.6
r 3=  -206.338        d 3=   0.17                          
r 4=    18.632        d 4=   2.64    n 3=1.77250  ν 3=49.6
r 5=    51.168        d 5= 可変                             
r 6=    36.639        d 6=   0.60    n 4=1.84666  ν 4=23.9
r 7=     6.127        d 7=   2.03                          
r 8=   -15.346        d 8=   0.60    n 5=1.77250  ν 5=49.6
r 9=    15.346        d 9=   1.70                          
r10=    14.363        d10=   2.20    n 6=1.84666  ν 6=23.9
r11=   -11.482        d11=   0.08                          
r12=   -10.208        d12=   0.60    n 7=1.77250  ν 7=49.6
r13=    46.394        d13= 可変                            
r14=     8.901(非球面)d14=   2.19    n 8=1.69350  ν 8=53.2
r15=   164.324        d15=   1.26                          
r16=    ∞(絞り)      d16=   2.15                          
r17=    17.939        d17=   0.60    n 9=1.84666  ν 9=23.9
r18=     7.672        d18=   0.48                          
r19=    15.794        d19=   1.35    n10=1.60311  ν10=60.6
r20=  -127.786        d20= 可変                            
r21=    12.124        d21=   2.75    n11=1.71300  ν11=53.9
r22=    -8.931        d22=   0.60    n12=1.84666  ν12=23.9
r23=   -42.572        d23= 可変                            
r24=     ∞           d24=   2.40    n13=1.51633  ν13=64.1
r25=     ∞ 
＼焦点距離   4.84   27.60   46.53   
可変間隔＼                             
d 5           0.60   13.46   15.73
d13          15.91    3.05    0.78
d20           4.66    2.12    5.81
d23           5.60    8.14    4.45  
非球面係数
第14面    K               B            C           D           E
-1.9147e-01   -1.2085e-04  -8.6863e-07  1.3601e-08 -2.8890e-10 
補正レンズ群の光線有効径ＥＡｉと軸上Ｆナンバー光束径Ａ０ｔｉ
ＥＡ14＝8.8          A0t14= 6.54
ＥＡ15＝8.8          A0t15= 6.24
ＥＡ17＝7.1          A0t17= 5.19
ＥＡ18＝6.8          A0t18= 4.95
ＥＡ19＝6.8          A0t19= 4.96
ＥＡ20＝6.8          A0t14= 4.84
φＷ＝7.89      φＴ＝5.88
数値実施例2 
f=  4.97〜68.48    Fno=1: 1.85〜3.00    2ω=56.1°〜4.4° 
r 1=    43.681        d 1=   1.20    n 1=1.84666  ν 1=23.9
r 2=    23.079        d 2=   4.21    n 2=1.69680  ν 2=55.5
r 3=  3595.560        d 3=   0.17                          
r 4=    20.843        d 4=   2.68    n 3=1.69680  ν 3=55.5
r 5=    47.982        d 5= 可変                            
r 6=    26.306        d 6=   0.60    n 4=1.84666  ν 4=23.9
r 7=     5.713        d 7=   2.62                          
r 8=   -14.648        d 8=   0.60    n 5=1.83400  ν 5=37.2
r 9=    22.013        d 9=   0.54                          
r10=    13.116        d10=   2.50    n 6=1.92286  ν 6=18.9
r11=   -13.116        d11=   0.20                          
r12=   -10.220        d12=   0.60    n 7=1.74950  ν 7=35.3
r13=    56.363        d13= 可変                            
r14=    12.194(非球面)d14=   2.20    n 8=1.69350  ν 8=53.2
r15=   -78.656        d15=   1.36                          
r16=     ∞(絞り)     d16=   3.41                          
r17=    22.092        d17=   0.65    n 9=1.92286  ν 9=18.9
r18=     9.687        d18=   0.33                          
r19=    16.300        d19=   1.50    n10=1.48749  ν10=70.2
r20=   -55.160        d20= 可変                            
r21=    14.157        d21=   2.30    n11=1.74400  ν11=44.8
r22=   -14.157        d22=   0.60    n12=1.84666  ν12=23.9
r23=   -55.529        d23= 可変                            
r24=     ∞           d24=   2.40    n13=1.51633  ν13=64.1
r25=     ∞
＼焦点距離   4.97   50.24   68.48
可変間隔                             
d 5           0.55   18.49   19.43
d13          19.59    1.65    0.71
d20           5.87    5.33    9.23
d23           6.21    6.75    2.86      
非球面係数
第14面     K           B            C           D           E          F
-1.3677e+00  -3.5421e-07  -2.6458e-07 1.2147e-08 -1.1268e-10 -1.33342e-12
補正レンズ群の光線有効径ＥＡｉと軸上Ｆナンバー光束径Ａ０ｔｉ
ＥＡ14＝9.4          A0t14= 5.99
ＥＡ15＝9.4          A0t15= 5.78
ＥＡ17＝7.5          A0t17= 4.50
ＥＡ18＝7.2          A0t18= 4.32
ＥＡ19＝7.2          A0t19= 4.32
ＥＡ20＝7.2          A0t20= 4.18
φＷ＝8.57      φＴ＝5.41
数値実施例3 
f=  5.51〜15.86    Fno=1: 2.60〜4.84    2ω=62.2°〜23.6° 
r 1=    61.211        d 1=   1.60    n 1=1.80238  ν 1=40.7
r 2=     4.687(非球面)d 2=   1.76                          
r 3=     9.061        d 3=   2.22    n 2=1.84666  ν 2=23.9
r 4=    33.467        d 4= 可変                            
r 5=     4.807(非球面)d 5=   1.94    n 3=1.80238  ν 3=40.7
r 6=   621.641        d 6=   0.52    n 4=1.68893  ν 4=31.1
r 7=     4.092        d 7=   1.80                          
r 8=     ∞(絞り)     d 8=   0.70                          
r 9=    15.903        d 9=   0.45    n 5=1.80518  ν 5=25.4
r10=     6.101        d10=   1.60    n 6=1.66910  ν 6=55.4
r11=   -16.805        d11= 可変                            
r12=    10.370        d12=   1.33    n 7=1.58313  ν 7=59.4
r13=    54.046        d13= 可変                            
r14=     ∞           d14=   2.61    n 8=1.51633  ν 8=64.1
r15=     ∞
＼焦点距離   5.51    9.40   15.86
可変間隔＼                             
d 4          13.38    5.17    0.50
d11           3.84    9.70   18.71
d13           2.97    2.47    1.53
非球面係数
第2面     K           B           C           D           E
-1.0131e+00  2.9121e-04  3.8572e-08  1.0418e-07 -3.4665e-09 
第5面     K           B           C           D           E
-3.5341e-01 -3.5794e-05 -5.9201e-06  6.2449e-07 -9.4779e-09 
補正レンズ群の光線有効径ＥＡｉと軸上Ｆナンバー光束径Ａ０ｔｉ
ＥＡ 5＝5.1          A0t 5= 4.58
ＥＡ 6＝5.1          A0t 6= 4.13
ＥＡ 7＝4.3          A0t 7= 3.79
ＥＡ 9＝4.6          A0t 9= 4.07
ＥＡ10＝5.0          A0t10= 4.04
ＥＡ11＝5.0          A0t11= 4.04
φＷ＝3.96      φＴ＝3.96
【００９６】
【表１】
2006189627.tif 000005
【００９７】
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラ(撮像装置)の実施例を図１３を用いて説明する。
【００９８】
図１３において、１０はビデォカメラ本体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の固体撮像素子、１３は固体撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、固体撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。
【００９９】
このように本発明のズームレンズをビデオカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
【０１００】
尚、本発明のズームレンズはデジタルスチルカメラにも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】実施例１のズームレンズのレンズ断面図
【図２】実施例１のズームレンズの広角端における諸収差図
【図３】実施例１のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図４】実施例１のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図５】実施例２のズームレンズのレンズ断面図
【図６】実施例２のズームレンズの広角端における諸収差図
【図７】実施例２のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図８】実施例２のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図９】実施例３のズームレンズのレンズ断面図
【図１０】実施例３のズームレンズの広角端における諸収差図
【図１１】実施例３のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図１２】実施例３のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図１３】本発明の撮像装置の要部概略図
【符号の説明】
【０１０２】
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
Ｌ４  第４レンズ群
ＳＰ  開口絞り
Ｇ  ガラスブロック
ＩＰ  像面
ｄ  ｄ線
ｇ  ｇ線
ΔＭ  メリディオナル像面
ΔＳ  サジタル像面
Ｌ３ａ  第３ａレンズ成分
Ｌ３ｂ  第３ｂレンズ成分
Ｌ２ａ  第２ａレンズ成分
Ｌ２ｂ  第２ｂレンズ成分
【図１】
2006189627.tif 000007
【図２】
2006189627.tif 000008
【図３】
2006189627.tif 000009
【図４】
2006189627.tif 000010
【図５】
2006189627.tif 000011
【図６】
2006189627.tif 000012
【図７】
2006189627.tif 000013
【図８】
2006189627.tif 000014
【図９】
2006189627.tif 000015
【図１０】
2006189627.tif 000016
【図１１】
2006189627.tif 000017
【図１２】
2006189627.tif 000018
【図１３】
2006189627.tif 000019